KR100836307B1 - 벤토나이토 천연 점토 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조 - Google Patents

벤토나이토 천연 점토 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차량의 헤드 램프의 제습(除濕) 구조에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 벤토나이토(bentonite) 천연 점토 팩(pack)을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조에 관한 것이다.
본 발명은, 차량용 헤드 램프의 제습 구조로서, 소정의 온도 범위 이하에서는 수분을 흡습하고, 소정의 온도 범위에서는 수분을 증발시키며, 이를 반복하여 재생성을 가지는 벤토나이토 천연 점토 팩과, 헤드 램프 베젤(bezel)의 헤드 벌브(bulb) 쪽 측면 하부에 상기 벤토나이토 천연 점토 팩이 수용될 수 있는 벤토나이토 천연 점토 팩 수용 공간과, 상기 벤토나이토 천연 점토 팩이 헤드 램프 베젤에 위치 고정되도록 고정 브래킷(bracket)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은, 흡습과 증발을 반복하여 재생성을 가진 벤토나이토 천연 점토 팩으로 이루어진 방습제를 헤드 램프 베젤의 소정의 위치에 구비함으로써, 종래보다 간단한 구조로 뛰어난 제습 효과를 얻을 수 있다.

Description

벤토나이토 천연 점토 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조{DEHUMIDIFICATION STRUCTURE OF HEAD LAMP FOR VEHICLE USING BENTONITE NATURAL CLAY PACK}
도 1은 본 발명에 따른 벤토나이토 천연 점토 팩(데시 팩)을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 벤토나이토 천연 점토 팩(데시 팩)을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조의 확대 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 벤토나이토 천연 점토 팩(데시 팩)을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조를 적용한 상태에서의 제습되는 소요 시간을 나타낸 그래프.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 헤드 램프 베젤 12 : 리브
14 : 스크류 마운팅 보스 16 : 헤드 램프 벌브
20 : 벤토나이토 천연 점토 팩(데시 팩)으로 이루어진 방습제
30 : 고정 브래킷 32 : 통공
34 : 스크류 홀
본 발명은, 차량의 헤드 램프의 제습(除濕) 구조에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 벤토나이토 천연 점토 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조에 관한 것이다.
차량의 헤드 램프는 야간 주행시 운전자의 야간 시야 확보를 위한 것이다. 그러므로, 차량의 헤드 램프는 운전자의 제어에 의해 헤드 벌브(bulb)로부터 조사(照射)된 빛을 운전자의 시야 확보를 위해 빛이 잘 투과되도록 헤드 램프의 빛 투과부(헤드 램프 렌즈)를 청결하게 유지시켜야 한다. 또한, 최근에는, 차량의 디자인 측면에서도, 헤드 램프의 형상이 매우 중요한 위치를 차지하고 있으므로, 헤드 램프의 주변 기기들이 차량 전체의 디자인에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 중요하게 되었다.
그래서, 위부에 항상 노출되어 있는 헤드 램프의 렌즈 등에 램프 내외의 온도 차이 등의 주변 환경에 의해 습기나 서리가 발생하므로, 이를 방지하기 위해 제습 장치가 구비되는 경우가 있다.
헤드 램프의 제습을 위해서, 램프 내에 환기 장치를 구비하여 램프의 제습을 하는 경우가 있으나, 이는 구조가 복잡하고, 헤드 램프의 제습을 위해 환기 장치를 별도로 구비해야 하므로, 조립 공수가 늘어나며, 비용면에서도 불리함을 가지고 있다. 또한, 차량의 디자인 측면에서도 헤드 램프의 주변 기기가 증가함에 따라, 당초 소망하였던 레이-아웃(lay-out)이 나오지 않는 경우도 발생할 수 있다.
또, 헤드 램프의 제습을 위해, 램프 내에 방습제(防濕劑)를 구비하는 경우가 있다. 여기에서 사용되는 방습제는, 화학 물질로 구성된 실리카겔(silica gel)의 경우, 규산(硅酸) 나트륨를 강산(强酸)으로 분해 처리한 화학적 분자 구조이므로 장시간의 구조 변경이 일어난 후에 분해되기 때문에 환경에 해를 끼치게 된다. 또, 염화칼슘(CaCl2)의 조해성(潮解性, deliquescence : 고체가 대기 속에서 습기를 빨아들여 녹는 성질)을 이용한 방습제의 경우는, 이 방습제의 중량의 3배(300%)까지 지나치게 많이 수분을 흡습(吸濕)하므로 수용액의 용출(湧出) 현상이 일어나, 사용 중에 분진(粉塵)이 비산(飛散)될 우려가 있다. 게다가, 이 방습제가 분진을 흡습하게 되면 형체가 파괴되면서 수분이 누출되어 제품에 치명적인 손상을 줄 수도 있다는 문제점이 있다. 게다가, 이와 같은 종래의 방습제는, 수분을 흡습만 하도록 한 것으로, 일정 기간이 지난 후에는 그 수명이 다하여 교환이 필요하다는 문제점도 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은, 벤토나이토 천연 점토 팩을 방습제로 사용하여 50℃이하에서는 수분을 흡습하고, 50℃ 내지 100℃에서는 수분을 증발시키는 작용을 통하여 헤드 램프의 제습을 행할 수 있는 벤토나이토 천연 점토 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러므로, 본 발명은, 차량용 헤드 램프의 제습 구조로서, 소정의 온도 범위 이하에서는 수분을 흡습하고, 소정의 온도 범위에서는 수분을 증발시키며, 이를 반복하여 재생성을 가지는 벤토나이토(bentonite) 천연 점토 팩(pack)과, 헤드 램프 베젤(bezel)의 헤드 벌브(bulb) 쪽 측면 하부에 상기 벤토나이토 천연 점토 팩이 수용될 수 있는 벤토나이토 천연 점토 팩 수용 공간과, 상기 벤토나이토 천연 점토 팩이 헤드 램프 베젤에 위치 고정되도록 고정 브래킷(bracket)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 벤토나이토 천연 점토 팩의 소정의 온도는 50℃ 내지 100℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 벤토나이토 천연 점토 팩 수용 공간에 벤토나이토 천연 점토 팩이 안착할 수 있도록 리브(rib)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에서 방습제로 사용되는 벤토나이토 천연 점토 팩으로서 데시 팩(DESI PAK)이 사용될 수 있고, 후술하는 실시예에서는 상기 데시 팩을 적용한 경우를 예로서 설명한다.
상기 데시 팩은, 인위적인 화학 제품이 아닌 벤토나이트 천연 점토로서 다세공 층상 구조를 가지고 있다. MSDS(Material Safety Data Sheets : 물질안전보건자료)에 의하면, 상기 데시 팩은 산화 실리콘(SiO2) 65.7%, 알루미나(Al2O3) 17.3%, 산화 마그네슘(MgO) 3.6%, 산화 칼슘(CaO) 3.2%, 산화 철(Fe2O3) 2.8%, 산화 탈륨(TlO2) 0.3%, 산화 칼륨(K2O) 0.3% 및 산화 망간(MnO)로 이루어져 있다. 이와 같은 성분으로 구성된 데시 팩은, 주성분인 산화 실리콘(SiO2)에 의해 저습도 상태(RH(relative humidity : 상대 습도) 20% 이하)에서는 강한 흡습력을 나타내고, 고습도 상태에서는 상대적으로 늦게 반응하여 방습제의 품질 관리가 용이하다. 또한 상기한 주성분인 산화 실리콘(SiO2) 이외의 구성 성분 중 가장 많은 알루미나(Al2O3)와 산화 마그네슘(MgO)에 의해, 방청(rust inhibitor), 항균 효과도 나타낸다.
그러므로, 기존의 방습제의 성분들이 인위적인 화학 제품이고, 산성을 지니 며, 반도체 및 금속 성분에 유해한 염소(Cl) 성분을 함유하고 있는데 반해, 데시 팩은 벤토나이트 천연 점토로서 염소(Cl) 성분이 없어 금속 및 기타 성분에 무해하고, 흡습시 유해한 발열 현상도 없으며, 피에이치 지수(pH) 7.8 내지 8.1로 약알카리성이기 때문에 금속에 접촉하여도 산화 부식되지 않는다. 또한 화학적으로 안정되어 방습제의 흡습된 수분이 누출하는 현상도 없으므로 방습제 제품에 손상이 발생할 우려도 줄어들게 된다.
게다가, 상기 데시 팩은 소정의 온도 범위 이하에서는 수분을 흡습하고, 이 소정의 온도 범위에서는 수분을 증발시키며, 이를 반복함으로써 데식 팩으로 이루어진 방습제는 재생성을 가진다.
상기한 바와 같은 특성을 가진 데시 팩을 본 발명에 따른 헤드 램프의 제습 구조에 적용한다.
도 1에 본 발명에 따른 데시 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 2는 데시 팩으로 이루어진 방습제가 베젤에 부착된 것을 확대하여 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 데시 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조에서, 데시 팩으로 이루어진 방습제(20)는, 헤드 램프 벌브(16)의 측면 아래, 즉, 헤드 램프의 베젤(10)의 측벽의 소정 위치에 형성된 방습제 수용부(18)에 위치하게 된다. 이 방습제 수용부(18)는, 도 1에서는 헤드 램프 베젤(10)의 내측 방향 측벽에 구비되어 있으나, 헤드 램프의 형상에 따라 적절히 변경할 수 있다.
이와 같이, 상기 데시 팩으로 이루어진 방습제(20)를 헤드 램프의 베젤(10)에 부착하기 위해서, 도 1에 도시된 바와 같이, 베젤(10)의 측벽에 방습제(20)가 위치하는 방습제 수용부(18)에 다수의 리브(12)를 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 2개의 리브(12)가 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 아래 위로 1쌍씩, 즉, 4개의 리브를 형성하여도 좋다. 또한, 상기 방습제 수용부(18)의 양측에는, 후술하는 고정 브래킷(30)을 고정할 수 있도록, 스크류 마운팅 보스(screw mounting boss)(14)가 2개소에 구비되어 있다.
이와 같이 형성된 방습제 수용부(18)에 데시 팩으로 이루어진 방습제(20)를 위치시키고, 그 위로, 고정 브래킷(30)이 구비된다. 고정 브래킷(30)의 형상은 상기한 방습제 수용부(18) 및 방습제(20)의 형상에 상응하도록 형성하는 것이 바람직하다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 상기 방습제 수용부(18)의 외곽 형상에 상응하게 가로로 길게 연장된 대략 직사각형 모양으로 이루어지고, 그 중심부에는 방습제(20)의 한면이 베젤(10) 내부에 노출시키기 위해 가로로 긴 통공(32)이 상하 각 1개씩 형성되어 있다. 또한, 이 고정 브래킷(30)이 상기 베젤(10)의 측벽에 고정하기 위해, 상기한 스크류 마운팅 보스(14)의 위치에 상응하게 스크류 홀(hole)(34)이 형성된다. 도시한 예에서는, 2개소 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 데시 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조로 다음과 같은 실험을 실시하였다.
도 3에는 본 발명에 따른 데시 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조를 온도에 따라 시간에 걸쳐 증발량의 변화(질량 감소의 변화)를 나타낸 그래프가 도 시되어 있다. 이 그래프는 하기한 표 1에 기초한 그래프이다. 본 실험의 조건은 포화 상태에서 95% 제습되는 소요 시간을 측정한 것이다.
온도(℃) 40 60 80 100
소요시간(hour) 38 7 5 4
상기한 표 1과 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 데시 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조의 효과를 설명한다.
표 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 데시 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조는 온도가 40℃인 경우 포화상태에서 95% 제습되는 데에 걸리는 시간은 38시간이고, 온도가 100℃인 경우 포화 상태에서 95% 제습되는 데에 걸리는 시간은 4시간이다. 표 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드 램프의 온도가 증가할수록 제습 효과는 커지는 것을 알 수 있다.
이는, 본 발명에 적용된 데시 팩은 50℃이하의 온도에서는 수분을 흡습하고, 50℃ 내지 100℃에서는 온도가 증가할수록 상기 데시 팩으로 이루어진 방습제에 흡습된 수분을 증발시키는 작용을 하게 된다. 상기 데시 팩이 이러한 온도별의 작용에 의해 흡습과 증발을 반복하게 된다. 이를 재생이라고 표현한다.
이와 같이, 상기 데시 팩으로 이루어진 방습제가 재생함으로써, 상기한 증발 온도 구간(약 50℃ ~ 100℃)에서 데시 팩으로 이루어진 방습제(20)에는 수분이 증발하여 거의 남아 있지 않으므로, 헤드 램프의 온도가 50℃이하로 다시 내려갔을 때, 흡습 효과를 저해하지 않도록 재생되는 것이다.
이는 종래에 복잡한 구조의 헤드 램프 환풍 장치를 구비하는 것 또는 단순히 수분의 흡습만을 하는 방습제로 구성되는 종래의 헤드 램프 제습 구조에 비하여, 간단히 데시 팩으로 이루어진 방습제를 구비하고, 별도의 브래킷으로 고정하는 수단만을 구비함으로써, 헤드 램프 내의 뛰어난 제습 효과를 나타낼 수 있게 된다.
이와 같이, 데시 팩을 방습제로 사용하여 재생이 가능하도록 함으로써 영구적으로 사용할 수 있는 구조를 가지게 된다. 즉, 헤드 램프를 점등하였을 때는 내부의 열에 의해 방습제에 흡습되었던 수분을 증발시켜 방습제를 건조한 상태로 만들고, 헤드 램프를 소등하였을 때는 내부의 수분을 효과적으로 흡습할 수 있다. 이와 같이 흡습과 증발을 반복함으로써, 데시 팩으로 이루어진 방습제는 계속 재생되어 영구적으로 사용할 수 있게 되는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
이와 같이, 본 발명은, 흡습과 증발을 반복하여 재생성을 가진 벤토나이트 천연 점토 팩으로 이루어진 방습제를 헤드 램프 베젤의 소정의 위치에 구비함으로써, 종래보다 간단한 구조로 뛰어난 제습 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 차량용 헤드 램프의 제습 구조로서,
    소정의 온도 범위 이하에서는 수분을 흡습하고, 소정의 온도 범위에서는 수분을 증발시키며, 이를 반복하여 재생성을 가지는 벤토나이토(bentonite) 천연 점토 팩(pack)과,
    헤드 램프 베젤(bezel)의 헤드 벌브(bulb) 쪽 측면 하부에 상기 벤토나이토 천연 점토 팩이 수용될 수 있는 벤토나이토 천연 점토 팩 수용 공간과,
    상기 벤토나이토 천연 점토 팩이 헤드 램프 베젤에 위치 고정되도록 고정 브래킷(bracket)을 구비하는 것을 특징으로 하는 벤토나이토 천연 점토 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤토나이토 천연 점토 팩의 소정의 온도는 50℃ 내지 100℃인 것을 특징으로 하는 벤토나이토 천연 점토 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤토나이토 천연 점토 팩 수용 공간에 벤토나이토 천연 점토 팩이 안착할 수 있도록 리브(rib)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 벤토나이트 천연 점토 팩을 이용한 차량용 헤드 램프의 제습 구조.
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